Question

（2012?玄武區二模）在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗中．（規格不同的導體有若干）
（1）小明設計了如圖甲所示電路．為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，小明應注意觀察

電流表的示數變化

，具體指明該方案存在的不足：

ab間電阻小時，可導致電路中電流過大燒壞電路中的元件

；
（2）小紅設計了如圖乙所示的電路，當她將一段導體接入a、b兩點間并閉合開關后發現燈不亮，經檢查電路無斷路、短路故障，你認為燈不亮的原因是

ab間電阻太大，燈泡兩端實際電壓遠小于額定電壓

；

（3）小麗設計了如圖丙所示電路，該電路中燈泡的作用有哪些？
①

保護電路

；②

粗略反映電路中電流變化

．
（4）“科學研究表明：在導體的材料、橫截面積和溫度相同的條件下，導體電阻的大小與長度成正比”．你認為用小麗的方案能否得到這個結論？請用歐姆定律加以解釋？

不能，改變導體長度時，無法控制ab間電壓相等

．

Answer 1

分析：（1）為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，應觀察電流表的示數變化，該電路的最大缺點是，當電路電流較大時，容易燒壞電路元件．
（2）如果a、b間電阻太大，燈泡與電阻串聯，燈的分壓太小，遠小于額定電壓，所以燈不亮．
（3）燈泡的接入，增大了電路電阻，使電路電流不至于太大，對電路起保護作用，另外，通過燈的亮度也可知電路電流的變化．
（4）小麗的設計不能達到實驗目的，因為當改變電阻長度時，電路總電阻變了，ab間的電壓也變了，無法由歐姆定律判斷電阻的大小變化．

解答：解：（1）為判斷a、b兩點間導體電阻的大小，應知道流過電阻的電流大小，所以應注意觀察電流表的示數變化．該電路無保護電阻，當ab間電阻太小時，可導致電路中電流過大，燒壞電路中的元件．
（2）燈泡與電阻串聯，電路無任何故障，但燈不亮，是因為電路中ab間電阻太大，遠大于燈的電阻，燈的分壓太小，燈兩端的電壓遠小于燈的額定電壓，故燈不亮．
（3）燈泡與電阻串聯，一方面增大了電路電阻，使電路中的電流不至于過大，對電路起保護作用；另一方面，通過燈泡的亮暗變化，也可以粗略反應電路電流的變化．
（4）由電路中電流表可以讀出流經電阻的電流大小，電阻與燈串聯，當電路電阻一定時，電阻兩端的電壓也一定，由歐姆定律I=

U

R

，可求出電阻R=

U

I

．按照小麗設計的電路，當ab間電阻長度變化時，ab間電阻也發生了變化，電路電流變了，從而ab間的電壓U也變了，由R=

U

I

，不能判斷電阻大小的變化，從而達不到實驗目的．
答：（1）電流表的示數變化  ab間電阻小時，可導致電路中電流過大燒壞電路中的元件．
（2）ab間電阻太大，燈泡兩端實際電壓遠小于額定電壓．
（3）①保護電路，②粗略反映電路中電流變化．
（4）不能，改變導體長度時，無法控制ab間電壓相等．

點評：本題通過“探究影響導體電阻大小的因素”實驗，考查了學生分析電路的能力，以及應用歐姆定律分析問題解決問題的能力，難度較大．